2014年国产ARM SoC芯片巡礼(下)
在上一期中，我们详细介绍了华为海思推出的麒麟910和麒麟920两款SoC的情况。在本期中，我们会将目光聚焦到另外几家厂商，包括联发科、全志、瑞芯微等推出的全新ARM SoC。
联发科：再次出击真八核
联发科作为我国台湾省的厂商，一向都以提供高性价比产品为主。随着移动市场的发展，联发科显然不满足于产品主打千元市场的定位，频频出手拼杀高性能市场。在2014年，联发科已经准备了多款新品。
Cortex-A17目前已经成为ARM官方正式公布的架构
联发科MT6595芯片外观
联发科的野望：高性能MT6595
联发科在发布MT6595之前，曾向媒体爆料该SoC性能非常强悍，在安兔兔中的得分甚至超过4万分。实际上，联发科一直希望不断地推出高性能的产品来改变大家对联发科芯片的一些固有印象。因此，MT6595对联发科来说是相当重要的。不过虽然联发科在2014年第一季度就早早宣布了它的存在，但一直以来它的详细规格却不甚清晰，直到前不久一些具体的信息曝出，人们才对MT6595有了更多的了解。
MT6595是联发科应用第二代big.LITTLE技术的处理器，它的CPU部分采用了和华为麒麟920类似的大小核设计，不过华为采用的是Cortex-A15搭配Cortex-A7，联发科则采用了Cortex-A17搭配Cortex-A7。说起Cortex-A17，虽然单从型号上看，它比Cortex-A15的数字更大，但是其初的定位却是面向中高端和高性价比市场，并非像Cortex-A15那样生而为顶级。当然在高频率和新工艺的帮助下，目前Cortex-A17有种“山鸡变凤凰”的感觉，成为不少厂商眼中的香饽饽。
由于MT6595也采用了第二代big.LITTLE方案，因此CPU中的4个Cortex-A17和4个Cortex-A7并非一一绑定的关系，而是根据系统需求自由调用，在这一点上MT6595和华为麒麟920基本类似。所以MT6595也能八核全开，这对于它在测试软件中的表现尤其重要。八核心全开后能获得强悍的性能，这也是联发科宣称MT6595在安兔兔测试中性能超过4万分的信心来源。
PowerVR G6200是整个PowerVR 6系列中定位偏低的产品，联发科选用这颗GPU是典型的用频率换规模。
ARM全新的big.LITTLE技术可以根据需求调用大核心或者小核心，AMR未来的计划是根据需求不同只调用CPU、GPU核心参与计算。
TIPS:Cortex-A17背后的故事
在本刊2014年6期的《穿起小“马甲” 解读Cortex-A17》一文中，曾对Cortex-A17的架构和设计目标有着比较详细的解读。在本文中仅简要介绍Cortex-A17架构的重点。
●根据ARM的官方资料，Cortex-A17在特定的频率和工艺下，性能比Cortex-A9r4提升大约60%，比Cortex-A12提升约20%，性能高可达4.0DMIPS/MHz，和Cortex-A15相当。
●Cortex-A17目前被定位于接替Cortex-A9（之前是Cortex-A12接替A9，不过Cortex-A12似乎已经“死去”）。外界盛传Cortex-A17是ARM专门为联发科等厂商“定制”的一款产品，并且之前联发科和瑞芯微在宣传上的混乱表现似乎也不太正常。
●Cortex-A17由于改进自Cortex-A12，后者极为注重性能功耗比，因此Cortex-A17相比Cortex-A15在性能基本相当的情况下，功耗方面表现更为出色。
MT6595的GPU采用的是PowerVR G6200，主频为600MHz。从PowerVR整个6系列的产品规划来看，它分为PowerVR G6100、G6200、G6400以及G6600四个级别的产品，每个级别都可以有少单模块，多六模块的不同配置。其中低端的是G6100系列，G6600系列的性能则为强悍。联发科采用的G6200从型号来看是G6200家族低端的产品。但究竟G6200相比G6200系列中其余产品诸如G6230是否仅仅只在规模和频率上有所差异，目前还不是很清楚。一些小道消息宣称G6200是在G6230的基础上删除了部分特性，比如纹理压缩格式等。
在性能上，G6200虽然没有骁龙801的Adreno 330那样强悍，但是对于一般用户来说还是够用了。联发科之前也曾经在MT8135上使用G6200，当时联发科宣称G6200的性能基本上达到了Tegra 3的4倍左右，也就是和Tegra 4、骁龙800等产品的GPU性能处于同一水平线。规格方面，G6200支持主流的OpenGL ES 3.0、OpenCL 1.X版本以及DirectX 10，绝不落伍。
目前联发科规划了三个版本的MT6595，其中强悍的是MT6595 Tubro，它的CPU大核心主频高可达2.4～2.5GHz，这对Cortex-A17架构来说几乎已是极限，小核心Cortex-A7的主频高也达到了1.7GHz。标准版本的MT6595 CPU大核心主频为2.1～2.2GHz， Cortex-A7的主频高为1.7GHz。此外，联发科还推出了较低主频的MT6595M，CPU大核心主频为2GHz，小核心Cortex-A7主频为1.5GHz。抛开高性能的大核心不说，作为专门主打节能设计的小核心，如此高频尚不多见。
在高频率和八核心的“加持”下，MT6595在安兔兔测试中的成绩达到4万分也就不那么让人意外了，甚至其高版本的MT6595T爆出4.7万分的高分。除了性能外，联发科着力打造的MT6595系列同样在通讯模块方面有巨大优势。MT6595系列搭配联发科的4G基带，可以实现对TDD-LTE、FDD-LTE、DC-HSPA+42Mbps、TD-SCDMA、EDGE/GSM这五种国内流行的规范的全面支持。不过相比华为海思麒麟920，MT6595在4G方面只能支持到LTE CAT4版本，也就是高150Mb/s的下载速度，相比麒麟920所支持的CAT6规格300Mb/s的速度要略逊一筹。但无论是CAT4还是CAT6，在目前的4G环境下它们的速度都已经足够了。
在其他功能方面，MT6595宣称可以支持120Hz刷新率，这能够解决在播放视频、录制视频时可能出现模糊的问题。影音方面，MT6595还可以支持慢速回放、实时缩放视频等功能，音频输出也能够支持24位192kHz高品质音频播放。在拍照ISP方面，MT6595大可以支持2000万像素的摄像头，支持HDR技术，还加入了诸如美颜相机等算法，都属于能讨好用户的改进。
联发科MT6595系列产品一经发布，就获得了众多国内外厂商的青睐，其中诸如魅族、LG、索尼这样的厂商都风传会推出基于MT6595的产品。不过新有消息称，由于某些关键性物料供货不足，MT6595会面临一段时间的缺货问题，采用这款处理器的手机可能短期内难以上市。当然，短期的困难即使存在，也不会阻挡MT6595即将到来的产品爆发。我们很可能在2014年下半年看到大量采用MT6595的手机上市，而它们的价格很可能集中在1500元到2000元的区间。如果一切顺利，联发科将摆脱“千元魔咒”，成功进入更高一个层次的市场。
Cortex-A53是ARM在64位时代重要的CPU架构。
64位时代！联发科新品即将到来
MT6595是联发科目前的重点，但这并不意味着联发科不重视广大中低端用户。从目前曝光的一份路线图上来看，联发科在下半年还会推出两款重点产品MT6752和MT6732，分别面向主流和入门级市场，而且它们都是64位架构。在高端市场，联发科也会过渡到64位，推出MT6795。
首先来看MT6732。这款SoC产品面向的是入门级用户，它采用了四核心的Cortex-A53方案，高主频1.5GHz，它接替的对象是之前在中低端市场非常火爆的MT6582，后者采用了四核心Cortex-A7架构。用64位的Cortex-A53接替对应的Cortex-A7，确实非常恰当。通讯模块方面，MT6732支持4G，规格上也是高支持LTE CAT4。
全志A80架构图。
接下来是面向主流市场的MT6752。这款产品接替的是目前大热的“八核心”MT6592。尤其值得一提的是，联发科似乎玩八核心玩上了瘾，MT6752采用的也是八核心设计，不过八颗核心都是Cortex-A53，主频高为1.7GHz。通讯模块支持4G，高LTE CAT4。可以想象在MT6752发布后，也会在市场上掀起一片“血雨腥风”。
后则是面向高端的MT6795。目前这款SoC的信息还非常少，我们只知道它采用了八核心设计，而且有可能是big.LITTLE方案，因为联发科在描述这款产品的时候明确指出是采用了“Octa-Core”，而并非描述MT6752时直接指出的“8×Cortex-A53”。不过也有人猜测MT6795就是采用的八核心Cortex-A53，只是频率较高，其他规格更为强悍罢了。但从命名以及产品定位来说，MT6795更应该是四核Cortex-A57搭配四核Cortex-A53的方案。MT6795高主频为2.2GHz，通讯功能自然也全面支持4G。此外，联发科还提到MT6795和之前的MT6595是“易于移植”的，也就是说这两款产品有可能采用针脚对应设计，如果是这样的话，高频版八核心Cortex-A53更为靠谱一些。当然，在产品没有上市之前，所有的消息都只是猜测。联发科近来在产品宣传上一直遮遮掩掩，甚至在公布产品后都让人无法详细得知其具体参数，因此这些产品究竟如何，还得看联发科未来的发展计划。
总的来看，联发科目前在产品发展和规划上还是比较谨慎的，没有出现特别惊艳的项目，这意味着联发科依旧会以性价比为主，并逐渐往中高端市场渗透。
全志：A80首次出击高端
全志作为我国珠海的一家芯片设计、制造企业，一直以来都在芯片产业默默耕耘。在进入移动计算时代后，全志瞄准了高性价比市场，先后推出了多款市场反响不错的SoC产品，诸如全志A30、A31等。不过随着规模扩大，全志也将视线瞄准了高端市场。这次全志发布的A80 UltraOcta，性能和架构设计还是颇有一些亮点的。从发展历程来看，全志A80 UltraOcta的消息在2013年底就开始流传，在2014年的CES上曾经以开发设备的方式展出，后来在MWC 2014大展上正式亮相。可以说全志A80 UltraOcta从研发到上市也经历了非常曲折的过程。
从架构上来看，全志A80和之前介绍的华为海思麒麟920、联发科MT6595一样，在CPU部分都采用了ARM第二代big.LITTLE技术，支持八核心全开，因此全志也向外宣称这是一款八核心处理。和华为一样，全志A80采用了更为强大的四核心Cortex-A15搭配四核心Cortex-A7的方案，虽然性能更强悍，但Cortex-A15本身的功耗较高、规模较大，因此也增加了研发的难度。在主频方面，目前全志A80没有非常确切的频率信息，但根据近几次产品展示的情况以及测试成绩来估计，全志A80的大核心频率应该在1.8GHz～2.0GHz，小核心的频率应该在1.3GHz。
目前已经有部分厂商推出了采用全志A80的平板
说完CPU部分，再来看看GPU。全志A80 GPU的来源和MT6595类似，都是PowerVR G6200家族的产品，不过全志A80使用的是性能更强的G6230MP2，双模块配置，主频也高达600MHz以上，理论计算能力达到了76.8GFLOPS。规格方面支持OpenGL ES 3.0、OpenCL 1.X版本以及DirectX 9_3。相比之下，苹果的A7 SoC虽然使用了更高端的G6430，理论计算能力也是76.8GFLOPS，但是其主频应该不会超过300MHz，更低的频率使得其发热量较低。显然，全志A80走的也是“以频率换规模”的道路。
在其他方面，由于全志A80针对的是平板市场，因此没有内置基带模块。视频方面A80宣称拥有支持H.265的硬件编解码模块。在人们尤为关注的内存带宽方面，全志A80使用了双通道LPDDR3内存控制器，内存带宽可达到12.8GB/s，已经可以满足高分辨率屏幕的需求了。由于整体规模不小，再加上频率较高，因此全志A80采用的是台积电目前为出色的28nm HPM工艺来降低漏电电流并控制功耗。
目前已经有部分采用全志A80的产品曝光，测试成绩也随之流出。在安兔兔测试中，全志A80至少能获得4万分以上的成绩，这也比较符合它的硬件架构以及频率表现。总的来说，作为一款专注平板、一体机以及智能电视机等产品的SoC芯片，全志A80的表现还是比较令人满意的，尤其是全志A80具有H.265硬件编解码能力，应该能够在4K高清时代占据一席之地。
除了全志A80外，全志近期还推出了一款面向中低端市场的全志A33 SoC产品。这款产品的规格就要低很多了，CPU部分采用的是四核心Cortex-A7架构，GPU则是比较老旧的Mali-400MP2,只能支持到OpenGL ES 2.0。从其规格来看，这款产品瞄准的应该是千元级以内甚至500元左右的廉价平板市场。相比全志之前推出的A31家族，全志A33的CPU部分基本相同，但是GPU部分则远远不足（A31系列采用的是PowerVR 544MP2，虽然性能称不上顶级，但至少比Mali-400MP2强不少），因此全志推出A33的主要目的应该还是补充产品线并进一步扩大市场范围。
全志A80的测试成绩比较出色，超过了4万分。
总的来说，2014年全志会同时在高端和低端市场发力，尤其是高端的A80，整体性能和规格表现都比较出色，估计很多国产平板会使用全志SoC。借助于其强大的性能和相对低廉的价格，全志的产品应该在2014年的市场上有不错的表现。
瑞芯微：RK3288强势出击
瑞芯微是我国福州的一家企业，长期以来以数字多媒体芯片、移动SoC芯片为主。之前瑞芯微和全志一样，多数产品都主打高性价比市场。不过随着市场的变化，瑞芯微也开始调整自己的产品布局，2014年，瑞芯微推出了主打中高端市场的SoC产品—RK3288。
RK3288目前已经有不少的实际产品样板展示，比如这款产品就瞄准了高清视频、游戏等市场。
RK3288与之前的三款SoC都不同，它并没有采用目前大热的big.LITTLE技术，而是采用了比较传统的四个Cortex-A17核心，高频率为1.8GHz。有关Cortex-A17的内容，前文已经有所介绍，其性能和Cortex-A15基本相当，但是功耗表现更为出色，更适合在中高端产品中使用。在制程方面，RK3288也采用的是台积电的28nm HPM工艺，这也是目前能够大规模投产的、适合移动SoC的不二选择。
另一家厂商推出的以RK3288为基础的高清HDMI设备
RK3288引起人们关注的并不是它的CPU设计，而是GPU部分。瑞芯微宣称RK3288是目前全球首个使用Mali-T764 GPU的SoC产品（其他依旧在使用甚至规划使用Mali-T600系列的产品情何以堪）。根据瑞芯微的数据，Mali-T764的整体性能跟高通骁龙800所使用的Andreno 330持平甚至略高，规格上能够支持OpenGL ES 3.0、OpenCL 1.1等，这在目前国产SoC产品中是相当出众的。
为了进一步说明RK3288的优势，瑞芯微还着力讲解了Mali-T764的一些技术优势，比如它能够支持ARM帧缓冲压缩，这个功能的主要作用是大限度节省SoC带宽，在实际操作中ARM帧缓冲压缩可以提供快速、实时的数据编解压缩，使得SoC之间以及SoC和内存之间的数据传输总量降低，起到了节约带宽的作用。此外，Mali-T764还能够支持智能消除技术，可以消除区块的重复渲染问题，同样能够节约带宽并带来一定程度的效率提升。
除了GPU外，RK3288的另一个优势在于全面支持4K视频解码，也就是完美支持H.265硬件解码，输出方面支持HDMI 2.0，也同样能够支持4K输出。这就意味着RK3288或许将成为很多机顶盒厂商的爱，其对4K高清硬解码、高清输出的支持正是这些厂商看重的功能。
目前已有搭载RK3288的产品发布，早期以平板为主，之后应该还会有更多类型的产品推出。从性能来看，RK3288在安兔兔测试中的得分在32000分到40000分之间，虽然分数没有超过4万分大关，但考虑到RK3288只有四个Cortex-A17核心，并非八核心处理器，因此这样的成绩也足够令人满意了。
国产SoC性能大爆发，未来更为看好
从本刊上下两期的介绍来看，国产SoC芯片的性能在2014年有了长足的进步，国产SoC芯片不再是性能低、价格低、关注度低的代名词，在CPU架构、GPU架构、通讯模块优化以及整体解决方案上，国产产品都在逐渐赶上世界先进水平，部分领域甚至开始超越。随着国内经济的快速发展，这样的情况将会越来越多，越来越普遍。未来国产SoC还将在技术和性能上继续快速进步，以满足目前市场对移动计算性能和功能的渴求。
